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绝对疯狂的实验检测环绕氦离子的反质子

科学
wanwan (42055)发表于 2022年03月17日 15时25分 星期四
来自艾米七号
周三《自然》刊登的一篇新论文描述了一种潜在有用的方法,可测量正常物质和反质子之类的奇异粒子、K介子等不稳定物质或者是含有奇异夸克的元素之间的相互作用。由于我们仍然不了解使物质成为我们宇宙中主要形式的不对称性,这项工作可能很有用。但研究最引人注目的地方可能是它令人惊讶的数据收集测量方式。一个小型研究小组设法放置了一个反质子,让它围绕着冷却至超流体状态的液氦中的一个氦原子核旋转。然后研究人员测量了反质子轨道跃迁发出的光。在高于液氦成为超流体的温度下,跃迁产生了一个宽峰而不是尖峰。随着温度的下降,宽峰变窄,并最终在转变温度下分成两个独立的峰。这种被称为超精细分裂的分离是由反质子和氦原子核之间的相互作用造成的。可以以这种精度水平检测到它的这一事实表明,实验系统可以告诉这些相互作用背后的反物质和基本物理作用。之前测量液氮中这种分子特性的尝试都失败了,为什么这个实验会成功呢?研究人员认为,成功主要是因为他们实际上是在测量氦池中一种奇怪形式的氦。在其他的尝试中,研究人员测量的是溶解在氦中的分子,这是非常不同的行为。一种观点是氦在被其溶解的任何分子周围形成了一个笼子,而且这个笼子足够大,可以让分子自由移动。